水凝胶基摩擦纳米发电机的研究进展

分析了水凝胶作为摩擦纳米发电机(TENG)材料的独特优势，总结了提高水凝胶基摩擦纳米发电机(H-TENG)输出性能的方法。具有柔韧性、导电性、自愈合性和抗疲劳性的水凝胶组装的H-TENG能满足柔性可穿戴电子设备应用需求，生物相容性和降解性使其更贴近绿色能源的发展方向。主要通过制备高导电性、优异机械性能的水凝胶和优化摩擦层的表面特性以最大限度地提高H-TENG输出功率。但控制水分蒸发和结冰对保持H-TENG的机械性能和导电性仍然具有挑战性，也是维持H-TENG输出性能稳定的关键。最后，阐述了目前H-TENG在自供能传感、微纳能源和生物医学等领域的研究进展。